高频高效小功率DC/DC模块电源的研制
发布时间：2021-02-12 03:07
分布式电源系统由发电系统,一次电源,二次电源三部分组成。其中二次电源直接面向用电设备,是可以直接贴装在这些用电设备的电路板上的模块电源。随着分布式电源系统在航空航天领域中的广泛采用,也推动了模块电源在航空航天领域的发展。本文针对国产的模块电源,尤其是小功率DC/DC模块电源,采用的拓扑结构多为反激或谐振复位正激,功率开关管工作在硬开关状态,效率偏低,体积偏大等问题,进一步研究了软开关技术、同步整流技术等关键技术,使其更合理有效的应用到模块电源中。一方面软开关技术的应用,大大减少高频化带来的开关损耗;另一方面,同步整流技术的应用,大大减小了输出大电流时的整流损耗,二者结合运用到模块电源中,可进一步提高电源的效率,进而实现电源模块化。本文研究的是高频高效小功率DC/DC模块电源,符合模块电源的发展方向,对高效小功率DC/DC模块电源的设计与应用具有一定的参考价值。首先比较了几种隔离型小功率DC/DC变换器拓扑的优缺点,然后结合本课题的相关技术指标要求,给出了采用低边箝位方式的有源箝位正激变换器作为主电路拓扑,并对其工作原理进行了详细的分析,给出了有源箝位正激变换器主开关管的软开通条件和辅开...
【文章来源】：西京学院陕西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
注释表
第一章 绪论
1.1 模块电源的应用背景
1.2 DC/DC模块电源的国内外发展现状
1.3 发展现状分析
1.4 本文研究内容及主要工作
第二章 小功率模块电源的拓扑选择
2.1 引言
2.2 小功率模块电源的拓扑选择
2.2.1 单端反激变换器
2.2.2 单端正激变换器
2.2.3 推挽变换器
2.2.4 半桥变换器
2.2.5 全桥变换器
2.3 本章小结
第三章 有源箝位正激变换器原理分析
3.1 引言
3.2 有源箝位正激变换器电路结构
3.3 两种箝位方式的比较
3.3.1 高边箝位方式
3.3.2 低边箝位方式
3.3.3 箝位电路的驱动方式
3.4 有源箝位正激电路的原理分析
3.4.1 等效电路及分析假设
3.4.2 电路工作过程的详细分析
3.4.3 软开关条件
3.5 本章小结
第四章 有源箝位正激变换器的主电路设计
4.1 有源箝位电路设计
4.1.1 占空比和匝比的设计
4.1.2 主开关管的选取
4.1.3 辅开关管的选取
4.1.4 箝位电容的选取
4.1.5 输出电容的选取
4.2 磁性元件设计
4.2.1 高频变压器设计
4.2.2 输出电感设计
4.3 同步整流电路设计
4.3.1 同步整流技术
4.3.2 同步整流驱动电路分析
4.3.3 同步整流管的选取
4.4 本章小结
第五章 控制电路和反馈电路设计
5.1 控制电路设计
5.1.1 控制方式分析
5.1.2 LM5026的控制环路
5.1.3 芯片外围电路参数设计
5.2 反馈电路设计
5.3 本章小结
第六章 电源仿真与研制
6.1 电源仿真
6.1.1 Saber仿真平台
6.1.2 仿真电路搭建
6.1.3 仿真结果与分析
6.2 电源研制
6.2.1 设计结果
6.2.2 电源布局要点
6.2.3 电源样机试验
6.2.4 试验结果
6.3 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]单输出有源钳位正激DC-DC变换器设计[J]. 李康艺,王兴蔚,龚军勇,张怀武. 磁性材料及器件. 2010(05)
[2]快速功率二极管正反向恢复特性仿真研究[J]. 王振民,张芩,薛家祥,黄石生. 电力电子技术. 2007(05)
[3]峰值电流控制模式中斜率补偿的研究[J]. 高田,景占荣,羊彦,王琪. 电力电子技术. 2007(03)
[4]峰值电流控制模式中斜坡补偿电路的设计[J]. 杨汝. 电力电子技术. 2001(03)
硕士论文
[1]有源钳位正激软开关变换器设计研究[D]. 陈光亮.华南理工大学 2014
[2]基于有源箝位正激的DC-DC变换器设计[D]. 杨德亮.东华大学 2014
[3]高效率高功率密度DC-DC电源的研究[D]. 陈冲.电子科技大学 2013
[4]无损缓冲软开关直流变换器的研究[D]. 崔文君.东北石油大学 2011
[5]基于软开关的反激变换器的研究与设计[D]. 冉璇.东北石油大学 2011
[6]低压大电流高频开关电源同步整流技术的研究[D]. 胡学青.合肥工业大学 2010
[7]小功率高功率密度DC/DC模块电源的研究[D]. 丁泳鑫.南京航空航天大学 2010
[8]基于有源箝位软开关技术的二次电源研究[D]. 潘毅.哈尔滨工业大学 2009
[9]开关电源技术[D]. 岑远军.电子科技大学 2009
[10]有源箝位正激电路研究[D]. 何颖彦.浙江大学 2005
本文编号：3030157
【文章来源】：西京学院陕西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
注释表
第一章 绪论
1.1 模块电源的应用背景
1.2 DC/DC模块电源的国内外发展现状
1.3 发展现状分析
1.4 本文研究内容及主要工作
第二章 小功率模块电源的拓扑选择
2.1 引言
2.2 小功率模块电源的拓扑选择
2.2.1 单端反激变换器
2.2.2 单端正激变换器
2.2.3 推挽变换器
2.2.4 半桥变换器
2.2.5 全桥变换器
2.3 本章小结
第三章 有源箝位正激变换器原理分析
3.1 引言
3.2 有源箝位正激变换器电路结构
3.3 两种箝位方式的比较
3.3.1 高边箝位方式
3.3.2 低边箝位方式
3.3.3 箝位电路的驱动方式
3.4 有源箝位正激电路的原理分析
3.4.1 等效电路及分析假设
3.4.2 电路工作过程的详细分析
3.4.3 软开关条件
3.5 本章小结
第四章 有源箝位正激变换器的主电路设计
4.1 有源箝位电路设计
4.1.1 占空比和匝比的设计
4.1.2 主开关管的选取
4.1.3 辅开关管的选取
4.1.4 箝位电容的选取
4.1.5 输出电容的选取
4.2 磁性元件设计
4.2.1 高频变压器设计
4.2.2 输出电感设计
4.3 同步整流电路设计
4.3.1 同步整流技术
4.3.2 同步整流驱动电路分析
4.3.3 同步整流管的选取
4.4 本章小结
第五章 控制电路和反馈电路设计
5.1 控制电路设计
5.1.1 控制方式分析
5.1.2 LM5026的控制环路
5.1.3 芯片外围电路参数设计
5.2 反馈电路设计
5.3 本章小结
第六章 电源仿真与研制
6.1 电源仿真
6.1.1 Saber仿真平台
6.1.2 仿真电路搭建
6.1.3 仿真结果与分析
6.2 电源研制
6.2.1 设计结果
6.2.2 电源布局要点
6.2.3 电源样机试验
6.2.4 试验结果
6.3 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]单输出有源钳位正激DC-DC变换器设计[J]. 李康艺,王兴蔚,龚军勇,张怀武. 磁性材料及器件. 2010(05)
[2]快速功率二极管正反向恢复特性仿真研究[J]. 王振民,张芩,薛家祥,黄石生. 电力电子技术. 2007(05)
[3]峰值电流控制模式中斜率补偿的研究[J]. 高田,景占荣,羊彦,王琪. 电力电子技术. 2007(03)
[4]峰值电流控制模式中斜坡补偿电路的设计[J]. 杨汝. 电力电子技术. 2001(03)
硕士论文
[1]有源钳位正激软开关变换器设计研究[D]. 陈光亮.华南理工大学 2014
[2]基于有源箝位正激的DC-DC变换器设计[D]. 杨德亮.东华大学 2014
[3]高效率高功率密度DC-DC电源的研究[D]. 陈冲.电子科技大学 2013
[4]无损缓冲软开关直流变换器的研究[D]. 崔文君.东北石油大学 2011
[5]基于软开关的反激变换器的研究与设计[D]. 冉璇.东北石油大学 2011
[6]低压大电流高频开关电源同步整流技术的研究[D]. 胡学青.合肥工业大学 2010
[7]小功率高功率密度DC/DC模块电源的研究[D]. 丁泳鑫.南京航空航天大学 2010
[8]基于有源箝位软开关技术的二次电源研究[D]. 潘毅.哈尔滨工业大学 2009
[9]开关电源技术[D]. 岑远军.电子科技大学 2009
[10]有源箝位正激电路研究[D]. 何颖彦.浙江大学 2005
本文编号：3030157
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3030157.html
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